Proyecto Cerebro Azul
| Proyecto Cerebro Azul | |
|---|---|
| Fundadores | IBM y EPFL |
| Ubicación | Lausana , Suiza |
| Sitio web | Proyecto Cerebro Azul |
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |
El Blue Brain Project es una simulación por computadora del cerebro humano. Iniciado en julio de 2005. IBM y el Instituto Técnico Federal Suizo de Lausana ( École Polytechnique Fédérale de Lausanne - EPFL) están trabajando en el proyecto .
Propósito del proyecto
El objetivo del proyecto es desarrollar los algoritmos biológicos, los procesos científicos y los programas necesarios para crear un modelo informático funcional del cerebro. Para 2024, los investigadores esperan hacer un modelo completo del cerebro del ratón a nivel celular. [una]
La unidad estructural básica del neocórtex es la columna neural . Una columna de este tipo contiene alrededor de 10 3 -10 4 neuronas, cuyas dendritas atraviesan toda la altura de la columna. La nueva corteza y cada una de sus columnas consta de 6 capas [2] . El grosor de cada capa es aproximadamente el grosor de una tarjeta de crédito .
El proyecto utiliza la supercomputadora Blue Gene para modelar las columnas. A finales de 2006, se simuló con éxito una columna del neocórtex de una rata joven. En este caso, se utilizó una computadora Blue Gene y 8192 procesadores para simular 10,000 neuronas. Es decir, casi un procesador simulaba una neurona. Se modelaron alrededor de 3⋅10 7 sinapsis para conectar las neuronas.
El equipo está trabajando actualmente en el "modo en tiempo real", en el que los procesadores simulan 1 segundo de actividad cerebral en tiempo real en 1 segundo.
Fase I
El 26 de noviembre de 2007 , se anunció la finalización de la "Fase I" del proyecto Blue Brain. Los resultados de esta fase son:
- Un nuevo modelo de estructura de cuadrícula que automáticamente, previa solicitud, genera una red neuronal a partir de los datos biológicos proporcionados.
- Un nuevo proceso de simulación y autorregulación que automáticamente verifica y calibra sistemáticamente el modelo antes de cada lanzamiento para que coincida mejor con la naturaleza biológica.
- El primer modelo de columna a nivel celular del neocórtex , construido únicamente a partir de datos biológicos.
Fase II
El 8 de octubre de 2015, se publicó un artículo en la revista Cell, en el que el equipo del proyecto describió en detalle su enfoque de modelado, describió un modelo de varias microcolumnas e hizo una serie de predicciones sobre la estructura del microcircuito y el comportamiento. de neuronas dependiendo del cambio en los parámetros de entrada. [3]
Visualización 3D
Durante el proceso de modelado se obtienen una gran cantidad de datos (cientos de gigabytes de información por segundo), los cuales son extremadamente difíciles de analizar. Por lo tanto, además del procesamiento en paralelo de los datos salientes, se desarrolló una interfaz de visualización de columnas en 3D. El objeto de malla de la columna renderizada (10 000 neuronas) contiene alrededor de 1000 millones de triángulos y tiene una capacidad de 100 GB. El modelo de columna, con la visualización de la actividad eléctrica, tiene un volumen de unos 150 GB. Dicha interfaz le permite analizar visualmente la información de la actividad eléctrica e identificar las zonas más interesantes. También permite comparar los resultados obtenidos por la simulación con los resultados experimentales que se obtienen midiendo el microelectroencefalograma de la columna. La calibración del modelo por comparación con una columna biológica real se llevó a cabo en la “Fase II” del proyecto.
Simulación de la conciencia
Los investigadores no se plantean la tarea de modelar la conciencia . [cuatro]
Si la conciencia emerge como resultado de una masa crítica de interacciones, entonces puede ser posible. Pero en realidad no entendemos qué es la conciencia , por lo que es difícil hablar de ello.
Texto original (inglés)[ mostrarocultar] Si la conciencia surge debido a una masa crítica de interacciones, entonces puede ser posible. Pero realmente no entendemos qué es realmente la conciencia, por lo que es difícil decirlo.Equipo de investigación
- El profesor Henry Markram es el director del proyecto. Director del Centro de Neurociencia y Tecnología (Center for Neuroscience & Technology).
- El Dr. Robert Bishop es el presidente.
- El Dr. Ronald Cicurel es el presidente.
- Dr. Felix Schürmann - Gerente de Proyecto. También investiga en el Brain Mind Institute (EPFL). Su trabajo es encontrar métodos alternativos de cálculo.
- Dr. Sean Hill - Gerente de Proyecto. Anteriormente miembro del Grupo de Cómputo Biometafórico en el Centro de Investigación IBM TJ Watson. El área de su investigación son los modelos a gran escala de la actividad biológica real. Explora la plasticidad de las sinapsis, la estructura de la red neuronal, la expansión del modelo de una columna a un cerebro completo con modos de sueño y vigilia.
- El Dr. Eric Kronstadt es un representante de IBM. Miembro de la Academia de Tecnología de IBM. Fue premiado dos veces por IBM por su destacada investigación. Tiene tres patentes en el campo de la estructura del microprocesador.
Publicaciones
- Markram, H., 2006. El proyecto cerebro azul. Nat Rev Neurosci . 7, 153-160.
- Kozloski, J. et al., Identificación, tabulación y análisis de contactos entre morfologías de neuronas ramificadas, IBM Journal of Research and Development, Vol 52, Número 1/2, 2008
- Druckmann, S. et al., Un nuevo marco de optimización de objetivos múltiples para restringir los modelos neuronales basados en la conductancia mediante datos experimentales, Frontiers in Neuroscience, vol. 1, Número 1, 2007
- Anwar, H. et al., Capturing neuron mophological diversity. En Métodos de modelado computacional para neurocientíficos. E. De Schutter (ed.), MIT Press
- Hines, M. et al., 2008. La división de neuronas en simulaciones de redes paralelas vinculadas a computación permite escalar el tiempo de ejecución con el doble de procesadores, J. Comput. neurosci.
- Hines, M. et al., 2008. Simulación paralela totalmente implícita de neuronas individuales, J. Comput. neurosci.
Véase también
Notas
- ↑ Preguntas frecuentes: Proyecto Blue Brain . — “El objetivo es ser pionero en la neurociencia de la simulación mediante el desarrollo de todos los algoritmos biológicos, los procesos científicos y el software necesarios para reconstruir y simular digitalmente el cerebro. <...> Alrededor de 2024, el Blue Brain Project tiene como objetivo haber alcanzado un modelo a nivel celular de un cerebro de ratón completo. Será un primer borrador a nivel celular de detalle. En otras palabras, un modelo digital con todas las neuronas (alrededor de 100 millones), la mayoría de los tipos de neuronas (alrededor de 1000 tipos diferentes) en el detalle morfológico (con todas sus ramas en forma de árbol) y la mayoría de las sinapsis que forman ( alrededor de un billón). Consultado el 11 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2021.
- ↑ Anatoly Buchin. Proyecto cerebro azul: conexiones y caos . Biomolécula. Consultado el 15 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 14 de abril de 2018.
- ↑ Henry Markram , Eilif Muller, Srikanth Ramaswamy, Michael W. Reimann, Marwan Abdellah. Reconstrucción y Simulación de Microcircuitos Neocorticales (Inglés) // Cell. - 2015. - 8 de octubre ( vol. 163 , ns. 2 ). — págs. 456–492 . -doi : 10.1016 / j.cell.2015.09.029 . Archivado desde el original el 5 de febrero de 2018.
- ↑ Proyecto Cerebro Azul . Consultado el 5 de mayo de 2022. Archivado desde el original el 19 de marzo de 2019.
Enlaces
- ¿Cuándo se creará el cerebro artificial?
- Proyecto Blue Brain: Conexiones y Caos
- El Blue Brain Project es uno de los proyectos más ambiciosos de nuestro tiempo.
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